一顆小恒星的微小運(yùn)動(dòng)揭示了一顆超級(jí)地球系外行星的存在，它的軌道距離接近宜居。
在一顆名為羅斯 508 的微弱紅矮星周圍，距離我們只有 36.5 光年（但太暗而無法用肉眼看到），天文學(xué)家已經(jīng)證實(shí)存在一個(gè)質(zhì)量?jī)H為地球 4 倍的世界。鑒于我們對(duì)行星質(zhì)量限制的了解，這意味著世界很可能是地球的或巖石的，而不是氣態(tài)的。
這顆名為羅斯 508 b 的系外行星不太可能像我們所知的那樣適合生命居住；然而，這一發(fā)現(xiàn)是使用夏威夷的日本國(guó)家天文臺(tái) (NAOJ) 斯巴魯望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的一項(xiàng)新調(diào)查的首次發(fā)現(xiàn)，它證明了用于定位昏暗恒星周圍小行星的技術(shù)的有效性。
尋找可居住的系外行星在某種程度上受到了我們認(rèn)為這些系外行星的本質(zhì)的阻礙。我們擁有的唯一模板是地球：一個(gè)相對(duì)較小的行星，在距離其恒星一定距離的地方運(yùn)行，那里的溫度有利于表面上的液態(tài)水。這就是所謂的“宜居帶”。
顯然，這些并不是唯一起作用的因素——例如，火星落在太陽的宜居帶內(nèi)——但它們是最容易篩選的因素。
然而，我們用于尋找系外行星的技術(shù)在大行星上效果最好，比如氣態(tài)巨行星，它們的軌道距離非常近，對(duì)于液態(tài)水來說太熱了。這并不意味著我們找不到其他類型的世界，但它更難。
尋找系外行星的主要技術(shù)是凌日法。這就是 NASA 的系外行星搜尋望遠(yuǎn)鏡 TESS 和之前的開普勒使用的。一種儀器盯著恒星，尋找它們光線中的規(guī)律性下降，這是由我們和恒星之間有規(guī)律地繞行的物體引起的。
這種凌日的深度可以用來計(jì)算物體的質(zhì)量；由較大的行星引起的光變曲線越大，就越容易被發(fā)現(xiàn)。
在撰寫本文時(shí)，已確認(rèn)使用這種方法發(fā)現(xiàn)的 3,858 顆系外行星。
第二個(gè)最有成效的技術(shù)是徑向速度法，也稱為擺動(dòng)或多普勒法。當(dāng)兩個(gè)物體被鎖定在軌道上時(shí)，一個(gè)不圍繞另一個(gè)；相反，它們圍繞一個(gè)共同的重心運(yùn)行。這意味著任何軌道行星的引力影響都會(huì)導(dǎo)致恒星在原地輕微擺動(dòng)——是的，甚至太陽也是如此。
因此，到達(dá)地球的星光恒星發(fā)生了非常微弱的多普勒頻移。當(dāng)它向我們移動(dòng)時(shí)，光被略微壓縮成更藍(lán)的波長(zhǎng)，而當(dāng)它離開時(shí)，它被拉伸成更紅的波長(zhǎng)。這種技術(shù)更適合探測(cè)具有更寬軌道的較小系外行星。
2019 年，由 NAOJ 領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)開始使用斯巴魯望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行一項(xiàng)調(diào)查，通過識(shí)別紅外和近紅外波長(zhǎng)的多普勒頻移來搜索暗淡的紅矮星以尋找系外行星。這允許搜索更暗，因此更古老和更成熟的紅矮星。
羅斯 508 b 在斯巴魯望遠(yuǎn)鏡的天文學(xué)家 Hiroki Harakawa 領(lǐng)導(dǎo)的一篇論文中進(jìn)行了描述，是該活動(dòng)的第一顆系外行星，它是一顆很有前途的行星。這個(gè)世界大約是太陽質(zhì)量的 4 倍，每 10.75 天繞恒星運(yùn)行一次。
您可能已經(jīng)注意到，這比地球的軌道要近得多；但羅斯 508 比太陽更小更暗。在那個(gè)距離上，撞擊羅斯 508 b 的恒星輻射僅為撞擊地球的太陽輻射的 1.4 倍。這使得這顆系外行星非?？拷浜阈强删幼^(qū)的外側(cè)內(nèi)側(cè)邊緣。
這一發(fā)現(xiàn)預(yù)示著未來的好兆頭。一方面，羅斯 508 b 凌日它的恒星。這意味著在今年四五月份轉(zhuǎn)向恒星所在天區(qū)的苔絲可能已經(jīng)獲得了足夠的凌日數(shù)據(jù)，讓天文學(xué)家能夠辨別這顆系外行星是否有大氣層。這樣的觀察可以幫助科學(xué)家描述可能更適合居住的世界的大氣。
此外，羅斯 508 的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的 18%，是使用徑向速度發(fā)現(xiàn)的軌道世界中最小、最暗的恒星之一。這表明未來紅外波長(zhǎng)的徑向速度調(diào)查有可能發(fā)現(xiàn)大量圍繞昏暗恒星運(yùn)行的系外行星，并揭示其行星系統(tǒng)的多樣性。
